- 光的干涉
- 共39题
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分.
材料A.[选修3−3]（
（1）在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为 ▲ .[来源:Zxxk.Com]A.压强变小B.压强不变C.一直是饱和汽D.变为未饱和汽[来源:学科网]（2）如题12A−1图所示，在斯特林循环的p−V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成
（3）如题12A-1图所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和30J.在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J.求气体完成一次循环对外界所做的功.
材料B.[选修3—4]
（1）一艘太空飞船静止时的长度为30m，他以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行经过地球，下列说法正确的是__△___.A.飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30mB.地球上的观测者测得该飞船的长度小于30mC.飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD.地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c
（2）杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束
（3）在上述杨氏干涉试验中，若单色光的波长λ=5.89×10-7m，双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距
材料C.[选修3-5]
（1）贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是▲ .A.
（2）已知光速为c,普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为▲ .用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为▲.
（3）几种金属的溢出功W0见下表：
由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应.已知该可见光的波长的范围为4.0×10-7~7.6×10-6 m，普朗克常数h=6.63×10-34J·s.
正确答案
AC 不变① 8J B 频率 C 1.178×10–2 m A 
知识点
6．下列说法中正确的是（）（全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
正确答案
解析
A.光的衍射说明光具有波动性，故A错误；
B.在白光下观察竖直放置的肥皂液膜，呈现的彩色条纹是肥皂液膜内外反射的光线，相互叠加产生干涉现象造成的，故B正确；
C.光从光疏介质射入光密介质时，由于折射角小于入射角，当入射角等于900时，折射角不消失，所以不可能发生全反射，故C错误；
D.清晨人们刚刚看到太阳从地平线上升起时，由于大气层的折射现象，实际太阳还在地平线以下，故D正确；
考查方向
光的衍射；光的干涉；光的反射和折射；全反射
解题思路
衍射是波具有的一种性质；彩色条纹是肥皂液膜内外反射的光线，相互叠加产生干涉现象造成的；发生全反射的条件；由于光的折射现象，实际太阳还在地平线以下.
易错点
掌握发生全反射的条件：①光从光密介质射到它与光疏介质的界面上;②入射角等于或大于临界角.
知识点
[物理—选修3—4]（15分）
23.（9分）如图所示是一个透明圆柱的横截面，其半径为R，折射率是
24.（6分）以下说法正确的有 （填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A.做简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度和速度
B.横波在传播过程中，波峰上的质点运动到相邻的波峰所用的时间为一个周期
C.一束光由介质斜射向空气，界面上可能只发生反射现象而没有折射现象
D.水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象，这说明了光是一种波
E.在电场周围不一定存在磁场，在磁场周围不一定存在电场
正确答案
解析
设光线P经C折射后过B点，光路如图所示:
根据折射定律有：
在△OBC中，由几何关系得：α=2β
联立解得：
可得：β=30°，α=60°
所以
考查方向
光的折射定律
解题思路
画出光路图，由折射定律得到入射角与折射角的关系，再根据几何知识求解这条入射光线到AB的距离.
易错点
正确作出光路图，运用几何知识分析入射角与折射角的关系是解题的关键.
正确答案
CDE
解析
A、作简谐运动的物体每次通过同一位置时都具有相同的加速度,而速度有两种方向可能不同，故A错误；
B、横波在传播过程中,波峰上的质点只在自己的平衡附近振动,不向前移动，故B错误；
C、一束光由介质斜射向空气,界面上若发生全反射,只发生反射现象而没有折射现象，故C正确；
D、水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象形成的,说明了光是一种波，故D正确；
E、根据麦克斯韦电磁场理论得知,在变化的电场周围才存在磁场,在变化的磁场周围才存在电场，故E正确.
考查方向
简谐运动的振动图象；简谐运动的描述；全反射；光的干涉；麦克斯韦电磁场理论
解题思路
根据简谐运动的周期性分析物体通过同一位置时加速度和速度是否相同.横波在传播过程中,质点不向前移动.光由介质斜射向空气,界面上可能只发生反射现象而没有折射现象.水面油膜呈现彩色条纹是光的干涉现象,这说明了光是一种波.在电场周围不一定存在磁场,在磁场周围不一定存在电场.
易错点
理解麦克斯韦电磁场理论（1）均匀变化的磁场（或电场）产生稳定的电场（或磁场） （2）非均匀变化的磁场（或电场）产生变化的电场（或磁场）.
24.选做题二
下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对多个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现像，露珠呈现的彩色是光的色散现像，通过狭
B光纤通信、全息照相及医用纤维式内窥镜都是利用了光的全反射原理
C向人体人发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率编号就能知道血流的速度，这种方法熟称“彩超”
D相对论认为：竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了
E在真空中传播的电磁波，当它的频率增加时，它的传播速度不变，波长变短
正确答案
解析
A、肥皂泡呈现的彩色是光的干涉现象,露珠呈现的彩色是光的色散现象,通过狭缝看太阳光呈现的彩色是光的衍射现象,故A正确；
B、全息照相不是利用全反射，是和光的干涉有关的结果，故B错误 ;
C、向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“B超”，是声波的多普勒效应的应用，故C正确；
D、相对论认为:竖直向上高速运动的球在水平方向上没有变扁,因为在高速运动方向上,长度才会变短的,故D错误；
E、在真空中传播的电磁波,它的传播速度不变,由
考查方向
多普勒效应;颜色及光的色散;；光的干涉；光的衍射；长度的相对性
解题思路
根据光的衍射、全反射及干涉产生原理，结合相对论原理：在运动方向，长度变短；根据公式
易错点
本题关键理解光的衍射、干涉的区别，注意相对论认为在高速运动下，沿着运动方向长度才变短.
知识点
37．选考题二 【物理-选修3-4】
下列说法正确的是
正确答案
解析
AE、用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光在标准平面与被检查的平面之间的空气薄膜的前后表面上的两束反射光的干涉现象，故A错误，E正确；
B、根据狭义相对论的两个基本假设可知：在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故B正确;
C、电视机遥控器是利用发出红外线脉冲信号来变换频道的，故C错误；
D、在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿色光变为红光，光的波长变大，根据：
考查方向
光的干涉；爱因斯坦相对性原理和光速不变原理；双缝干涉的条纹间距与波长的关系；
解题思路
用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象；
易错点
关键要理解并掌握干涉条纹的宽度公式.
知识点
35．选考题二
下列说法中正确的是__________
正确答案
解析
光子既有波动性又有粒子性，多普勒效应现象，只能说明光是一种波，不能说是光的粒子性的反应；光的折射说明光在不同介质中传播情况不同，不能说明光是纵波或者横波；光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，并不能区别横波与纵波；然而光的偏振现象，能说明光是横波，故BD正确，AC错误.
考查方向
光的干涉; 光的衍射;光的偏振;多普勒效应
解题思路
多普勒效应是波源和观察者有相对运动时，观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象; 光的偏振现象，能说明光是横波; 光的干涉、衍射现象说明光具有波动性，并不能区别横波与纵波;
易错点
对多普勒效应的准确理解.
知识点
36．选考题二
下列说法正确的是__________（填正确答案标号。选对一个得2分，选对两个得4分，选对三个得5分。选错一个扣3分，最低得分为0分）
正确答案
解析
A.拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以减小反射光的强度,故A错误；
B.全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性，B正确；
C.根据光的干涉条纹间距公式
D.光的偏振现象说明光是一种横波而不是纵波,故D正确；
E.根据狭义相对论的两个基本假设可知，狭义相对论认为在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的，故E正确；
考查方向
光的偏振；双缝干涉的条纹间距与波长的关系; 狭义相对论
解题思路
从光现象形成的原因出发，把光现象与说明的问题对应起来.
易错点
关键知道干涉和衍射都说明光具有波动性，知道什么叫光的干涉、光的衍射、光的偏振.
知识点
请从33~35题中选做一道。
33.【物理—选修3-3】
（1）下列说法正确的是（ ）（填正确答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分 ）
A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体
B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体
E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变
（2）如图，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为
（i）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度
（ii）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强
34．【物理—选修3-4】
（1）在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距
（2）甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿
（i）
（ii）从
35.【物理—选修3-5】
（1）在某次光电效应实验中，得到的遏制电压
（2）如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间。A的质量为
正确答案
33. （1）BCD
（2）（i）设初始时气体体积为
温度为
在活塞缓慢下移的过程中，用
故缸内气体的压强不变。由盖-吕萨克定律有
联立①②④式并代入题给数据得
（ii）在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为
的过程中，被封闭气体的体积不变。设达到热平衡时被封闭气体的压强为
联立③⑤⑥式并代入题给数据得
34．（1）＞ 0.300
（2）（i）t=0时，在x=50cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移16cm.
两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16cm。
从图线可以看出，甲，乙两列波长分别为
甲，乙两列波波峰的x坐标分别为
由①②③式得，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的坐标为
（ii）只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为-16cm.t=0时，两波波谷间的x坐标之差为
式中，
由于
从
代入数值得
35.（1）
（2） A向右运动与C发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒,机械能守恒。
设速度方向向右为正，开始时A的速度为
联立①②式得
如果
第一次碰撞后，A反向运动与B发生碰撞。设与B发生碰撞后，A的速度为
根据题意，要求A只与B,C各发生一次碰撞，应有
联立④⑤⑥式得
解得 
另一解
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
13．有关光的知识，下列说法正确的是（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
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